Сколько воздуха требуется для полного окисления 0,2 моль глюкозы при заданной объемной доле кислорода в воздухе?

Надежда

58

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать химическую реакцию полного окисления глюкозы, уравнение которой выглядит следующим образом:

\[C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O\]

Из данного уравнения видно, что на одну молекулу глюкозы требуется 6 молекул \(O_2\) для ее полного окисления. Мы знаем, что у нас имеется 0,2 моль глюкозы. Чтобы определить, сколько молекул \(O_2\) требуется, умножим количество молей глюкозы на коэффициент соответствующий \(O_2\):

\[0,2 \, \text{моль} \, C_6H_{12}O_6 \times \frac{6 \, \text{моль} \, O_2}{1 \, \text{моль} \, C_6H_{12}O_6} = 1,2 \, \text{моль} \, O_2\]

Теперь, чтобы определить объем кислорода, нам необходимо знать объемную долю \(O_2\) в воздухе. Объемная доля представляет собой отношение объема одного компонента (в данном случае \(O_2\)) к объему смеси (воздуха). Объемная доля \(O_2\) в воздухе составляет приблизительно 20,95%. Преобразуем эту долю в десятичное значение:

\[20,95\% = 0,2095\]

Теперь мы можем определить, сколько воздуха требуется для полного окисления 0,2 моль глюкозы. Объем воздуха будет равен:

\[1,2 \, \text{моль} \, O_2 \times \frac{1 \, \text{моль} \, \text{воздуха}}{0,2095 \, \text{моль} \, O_2} \approx 5,73 \, \text{моль} \, \text{воздуха}\]

Таким образом, для полного окисления 0,2 моль глюкозы требуется примерно 5,73 молей воздуха.